Studies of plasma disruptions in the COMPASS tokamak

Abstract

Title: Studies of plasma disruptions in the COMPASS tokamak Author: Ekaterina Matveeva Department: Department of Surface and Plasma Physics Supervisor: RNDr. Milan Tich'y, Dr.Sc., Univerzita Karlova, Katedra fyziky povrch˚u a plazmatu Abstract: Plasma disruption in a tokamak is an important physical phenomenon, when there is a sudden loss of plasma confinement and rapid drop of plasma current. During the disruptions, there is significant mechanical stress on the construc- tional structures of the tokamak and thermal stress on the first wall. Allowable number of disruptions with the maximum plasma parameters in the ITER toka- mak (international thermonuclear experimental reactor under construction) will be very limited. Therefore, investigation of disruptions and their consequences is a key problem for sustainable operation of tokamak devices. The thesis focuses on studies of current quench phase and related currents flow- ing in the vacuum vessel at the COMPASS tokamak. An extensive disruption database was collected and critical disruptions' parameters were determined. Plasma current was measured at 5 toroidal position as a consequence of data acquisition system improvement that allowed reliable measurements by magnetic coils without analogue integrators. Special divertor tiles were installed in or- der to...

Název: Studium disrupcí plazmatu v tokamaku COMPASS Autor: Ekaterina Matveeva Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí: RNDr. Milan Tichý, Dr.Sc., Univerzita Karlova, Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Disrupce plazmatu v tokamaku jsou důležitým fyzikálním jevem, kdy dochází k náhlé ztrátě udržení plazmatu a k prudkému poklesu proudu v plazmatu. Během disrupcí dochází k výraznému mechanickému namáhání konstrukčních struktur tokamaku a k tepelnému zatížení první stěny. Přípustný počet disrupcí při maximálních parametrech plazmatu bude v tokamaku ITER (mezinárodní termonukleární experimentální reaktor ve výstavbě) velmi omezený. Vyšetřování disrupcí a jejich následků je proto klíčovým problémem pro udržitelný provoz zařízení typu tokamak. Tato práce se zaměřuje na studium fáze poklesu proudu a souvisejících proudů tekoucích ve vakuové komoře na tokamaku COMPASS. Byla shromážděna rozsáhlá databáze disrupcí a byly stanoveny kritické parametry disrupcí. Proud plazmatu byl měřen v 5 toroidálních polohách díky vylepšenému systému sběru dat, který umožnil spolehlivá měření magnetickými cívkami bez analogových integrátorů. Byly instalovány speciální divertorové desky, aby bylo možné...